汽油机爆震信号测量与应用分析

结合发动机爆震控制,进行了爆震传感器幅频特性测量与发动机爆震信号的实时测量;对爆震信号进行了时域与频域分析;根据频谱分析结果 ,进行了爆震临界电平计算;同时对发动机发生爆震时的性能进行了分析,为爆震控制提供了依据,介绍了试验系统、试验方法、试验结果、数据处理方法以及所得结论。     

汽油机爆震边缘检测的研究

汽油机爆震的难点是爆震边缘点检测,爆震边缘点是汽油机点火闭环控制的前提。研究了利用振动信号检测汽油机爆震边缘的方法。研究表明,利用离散小波变换能够有效地从振动信号中检测出爆震边缘特征,而且利用一只振动传感器即可以有效地检测出多缸汽油机各缸的爆震边缘。     

汽油机爆震测量与控制

归纳总结国内外现有的测量汽油机爆震的手段及控制汽油机爆震的常用方法，并对这些手段与方法的各自优缺点作了探讨。     

增压直喷汽油机超级爆震的不同抑制方法

超级爆震是增压直喷汽油机提高升功率和降低油耗的主要障碍,在典型增压小排量直喷汽油机上对不同的超级爆震抑制方法进行了研究.结果表明,加浓、分层和扫气都能够抑制超级爆震,但采用混合气加浓会恶化发动机油耗,采用混合气分层发动机排温大幅升高,推迟排气门关闭时刻实现扫气也能抑制超级爆震,但油耗和CO排放升高.进一步的研究发现,采用优化的进气行程两次喷射策略能够有效地抑制超级爆震,并且能够保证发动机的油耗、排温以及排放不恶化.     

活塞头部形貌对汽油机爆震敏感性影响研究

基于台架试验和完整工作循环数值模拟,开展了汽油机活塞头部形貌特征对爆震的敏感性研究。以台架试验数据为基准校正了汽油机性能仿真模型,通过开展压缩比为9～16区间的外特性仿真模拟,得出压缩比为12时外特性最优。在压缩比为12的3 500r/min全负荷工况,采用化学反应动力学离子分析法,通过数值模拟分析3类基于活塞头部形貌方案的燃烧室,得出具有点火驻涡区域、气门避障区域、驻涡与避障区域之间的连通区域、后部连通区域的SABCD方案抗爆性最优,并指出活塞头部形貌特征中的连通区域对爆震敏感性具有显著影响。通过对方案SABCD的连通区域关键参数进行优化得出,当区域连通宽度和连通台阶高度均为4mm时爆震敏感性最低。研究结果表明,通过对活塞头部形貌特征的合理设计,能实现提升汽油机压缩比的同时有效抑制燃烧室对爆震的敏感性。     

基于分形的汽油机爆震边缘检测

汽油机爆震边缘检测是汽油机点火闭环控制的前提,也是爆震检测的难点。提出了一种利用分形几何检测汽油机爆震边缘的方法。研究表明,分形维数在爆震边缘附近变化明显,可以作为爆震强度指标判别爆震边缘。利用分形维数不仅能够自缸压信号巾有效检测出爆震边缘,而且能够自振动信号中有效检测出爆震边缘。由于分形维数本身可以作为爆震强度指标,因此分形维数兼具爆震检测和爆震强度判别两种功能。     

稀薄燃烧汽油机爆震特性

研究目的是确定稀薄燃烧对于汽油机爆震倾向的影响,为稀燃发动机中增压的应用提供参考依据.试验在一台模拟增压的汽油机上进行,试验时通过改变燃料的辛烷值,直到出现轻微爆震的方法来确定发动机的爆震特性.结果表明,稀薄燃烧对于汽油机爆震的影响,根据关注目标的不同而有所差异:保持进气量不变,汽油机的爆震倾向会随着空燃比的增加而减小;输出功率保持不变,发动机的爆震倾向会随着空燃比的增加而略有增大.因此,为保证稀燃汽油机的动力输出而采用增压进气会使得发动机的爆震倾向增加,应用中需要同时采用其他技术措施抑制爆震的发生.     

基于DWT的汽油机爆震特征提取及爆震强度的判定

研究了利用离散小波变换提取爆震特征的方法。利用离散小波变换不但能够有效地从汽油机缸内压力信号中提取爆震特征，而且能够有效地从缸盖上的结构振动信号中提取爆震特征。在此基础上，提出了一种基于离散小波变换的爆震强度表征方法，即利用信号经离散小波变换后在特征域上的频谱值大于参考信号在相应域上频谱值的数量作为爆震强度指标。应用和分析结果表明，对于压力信号和振动信号，这种方法均能有效地表征其爆震强度。     

基于缸内压力波检测的汽油机爆震控制系统

在一台单缸汽油机上对基于缸内压力波检测的爆震控制系统进行了实验研究。试验表明该系统能准确地检测到爆震信号,使发动机工作在轻微爆震状态,与通过机体振动频率检测的爆震控制系统相比,在不同的试验压缩比下,该控制系统均能较好地改善发动机的动力性能和经济性能。     

基于光纤测试的汽油机爆震预防和位置验证

为了验证快速燃烧技术抗爆措施在汽油机上的综合效果,以及获取燃烧系统进一步优化的方向,利用光纤测试技术和传统测试手段,通过统计分析,在增压直喷汽油机上进行爆震测试、爆震位置识别以及爆震强度与爆震位置相关性研究．结果表明：刻意提前点火角诱发爆震可获得发动机的抗爆潜力,通过外特性进/排气侧爆震特征分析和缸间爆震特征对比,发现在研发动机的爆震位置以进气侧为主．在爆震强度最高的循环和爆震峰值(KPPK)排名前5的循环中,进气侧发生高强度爆震的概率高达69.7%和64.5%,该结果与爆震仿真趋势预测结果相一致,此方法可预测爆震和验证爆震位置,为发动机性能的进一步升级提供方向．     

柴油-天然气发动机的爆震燃烧特性的研究

本文对柴油-天然气发动机的爆震燃烧特性进行了深入研究。通过对纯柴油发动机和双燃料发动机的示功图和放热率的对比，将双燃料发动机的爆震燃烧分为三种形式，并分析了双燃料发动机爆震燃烧的主要影响因素。     

改善现代轿车汽油机燃油经济性的试验研究

对影响现代轿车汽油机燃油经济性的诸多因素,如：空燃比、点火提前角、压缩比、配气相位以及传动比等参数进行了深入的研究及相应的试验。在试验及分析的基础上,得到了在不影响动力性和排放等技术指标的前提下,改善现代轿车汽油机燃油经济性的途径。     

发动机燃烧室狭缝间隙处未燃碳氢生成的研究

在利用激光干涉法测量定容燃烧弹燃烧室狭缝间隙内未燃混合气热力状态参数的基础上，分析了不同狭缝间隙宽度下狭缝内未燃混合气双壁激冷厚度的变化规律，定量地计算了狭缝容积内未燃碳氢的生成量，这表明，狭缝间隙处未燃混合气的双壁激冷厚度不仅与狭缝宽度有关，也与未燃混合气在狭缝内所处未燃混合气的双壁激冷厚度不仅与狭缝宽度有关，也与未燃混合气在狭缝内所处的位置有关。     

燃油品质对柴油机颗粒及多环芳烃形成影响的研究

柴油机颗粒物是主要的环境污染因子,作者研究燃油品质,主要是燃油芳香烃含量和添加剂与颗粒及多环芳烃（ＰＡＨ）的排出关系。     

汽油机高压缩比快速稀燃系统及其爆震控制

本文介绍了一种汽油机用高压缩比快速稀燃系统及其爆震控制点火系统，通过试验研究，对该系统的稀燃特性，爆震特性以及经济，动力性能等进行了分析。     

小型二冲程汽油机电控汽油喷射系统的研制

在总结汽车发动机电控汽油喷射的原理的基础上，针对小排量汽油机的特点和要求，研究开发了适合小排量二冲程汽油机的进气管电控汽油喷射系统，对该系统的构成细节和特点进行了详细的描述。进行了排量为50mL的TB50型二冲程汽油机进气管喷射的试验，其结果表明电控汽油喷射系统可以改善发动机的性能。     

汽油机电子控制单元(ECU)的开发

介绍了自行开发的汽油机电子控制单元（ECU）的总体设计构成与功能。从硬件和软件两个方面对ECU进行了分析,内容包括ECU中传感器和执行器的接口电路特性、微控制器的工作原理与要求,特别是控制策略。对新开发的ECU进行了与HH368-1E型发动机台架匹配和整车部分匹配的试验研究。试验结果表明：整车排放指标满足GBl8352．1—2001和GBl8352．2—200l法规要求,同时动力性、经济性和瞬态性能达到原机水平,验证了所开发的ECU适用于中小型车用汽油机的电子控制系统。     

直喷式汽油机的开发

介绍了一种小型缸内直喷式汽油机试验台架的研究与开发。详细讲述了其电控燃油喷射系统的设计。针对小排量发动机开发的”共轨-阀-嘴”式喷油器,利用高速开关电磁阀易于数字控制的特点,可方便地对喷射参数进行调节,最低循环喷油量达0．9mg。怠速试验结果表明,其油耗、NOx和HC排放性能均优于化油器式发动机。     

含水乙醇在内燃机的应用研究

在摩托车发动机和车用柴油机上进行了含水乙醇的使用研究，当含水乙醇用于汽油机时，它是直接与汽油混合后使用而未对发动机进行任何改造；而当含水乙醇用于柴油机时则在柴油机的进气系统上安装含水乙醇的喷射系统，含水乙醇喷入进气歧管后蒸发并与进入的空气混合，然后在进气过程中进入气缸。试验结果显示，发动机的动力性都没有受到影响，燃料的能耗率都有所降低，柴油进气预混含水乙醇可大量降低其炭烟排放但导致HC和CO排放的增加；含水乙醇与汽油混合燃烧可降低其CO排放而可能导致NOx排放的增加。综合比较的结果，汽油机中应用含水乙醇比在柴油机中有更大的优势。